ESSAIS PRELIMINAIRES

Mode opératoire.

Les détails sur le travail avec l’autoclave de 3 litres ont été donnés dans la thèse de M. Friess. Nous ne reviendrons donc plus là-dessus.

On peut considérer que le mode opératoire avec l’autoclave de 150 litres est sensiblement le même, afin de ne pas nous embarrasser de considérations techniques que nous estimons superflus pour la compréhension de l’étude chimique que nous nous proposons de faire. Il suffit d'admettre que l’on introduise dans cet autoclave la quantité de brai, d’hydrure de sodium et d'hydrogène comprimé et que l’autoclave ainsi chargé est alors chauffé par une rampe à gaz à la température voulue.

M. Friess a déjà exposé dans son travail les résultats de ses observations sur l’hydrogénation du brai de goudron de houille de haute température sans catalyseur et avec addition d’hydrure de sodium. Il a constaté que l’effet le plus important de l’addition de l’hydrure de sodium consiste en un abaissement très notable de la température d’hydrogénation, et que l’on peut obtenir ainsi grâce à la basse température à laquelle on travaille, des produits lourds huileux à l’exclusion des fractions légères dont l’apparition s’observe dès que l’on dépasse une certaine limite. La transformation du brai en présence d’hydrure de sodium n’est toutefois pas totale dans ces conditions. Il y a, à côté des produits huileux, des matières solides, dures, noires, qui résultent visiblement d’une combinaison du brai avec le catalyseur. Ce fait est aisément démontrable en décomposant ces matières solides par

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exemple avec de l’eau chaude ou mieux encore avec de la soude caustique bouillante, qui détruit le catalyseur et libère alors la matière organique, sous forme d’un braï très mou, presque liquide. Ces matières solides noires qui résultent de la combinaison du brai avec le catalyseur, sont désignées par la suite pour plus de commodité, sous le nom de <complexes». Ces complexes ne se forment pas instantanément, mais pendant le cours de l’hydrogénation. On a pu se rendre compte de ceci suivant l’effort fourni par l’agitateur, effort qui devient peu à peu plus considérable.

Nous avons donc finalement dans l’autoclave trois phases, une phase solide, une phase liquide et une phase gazeuse.

L'étude de la phase gazeuse nous a révélé des détails importants. Elle nous a permis de relever une erreur qui s’est glissée dans la thèse de M. Friess. Il y est indiqué que le pourcentage d’hydrogène fixé en présence d’hydrure de. sodium, c’est-à-dire à 320—350°, est de 3,3% tandis que par la méthode Bergius on atteint jusqu’à 5,8%. Cette différence s'explique quand on fait l’analyse du gaz. À 300—350° en présence d’hydrure de sodium, il n’y a pas encore de méthane dans les gaz, alors qu’à 450°, quand on travaille d’après Bergius, des quantités importantes de méthane se forment ce qui entraîne cette différence dans l’absorption d'hydrogène qui avait été calculée d’après la diminution de pression, constatée par lecture directe du manomètre. A basse température et en présence d’hydrure de sodium, la totalité de l'hydrogène est fixé par le liquide, alors qu'à température élevée la majeure partie de l'hydrogène est fixé dans les gaz. Il résulte donc de ces expériences préliminaires que l'addition d’un catalyseur comme l’hydrure de sodium permet d’abaisser la température d’hydrogénation suffisamment, pour éviter la formation de produits de décomposition volatils et même gazeux.

Tableau de comparaison d’un essai d’hydrogénation de brai sans catalyseur à 450° (1) avec une expérience effectuée en présence d’hydrure de sodium à 350° (II).

Temps Températures. Pressions. Méthane.

D | D. | « ®: | @ 0 min. 20° 15° 1100 kg. | 99 kg. Ee me 15 375 ë — 30 415 205 42% FE 45 420 4,8 60 425 6,3 75 435 295 7,2 — 90 430 310 12,7 — 105 425 290 18,8 — 120 425 23,0 135 310 & 155 295 170 310 TA 180 315 — 200 260 — 225 285 me